(57)【要約】  広画角かつ小型で諸収差の補正を良好に行える４枚構成の撮像レンズを提供する。本発明の撮像レンズは、物体側より順に、開口絞り、第１、第２、第３及び第４レンズを有する。第１レンズは、正の屈折力を有し、像側に凸面を向けている。第２レンズは、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けている。第３レンズは、正の屈折力を有し、像側に凸面を向けている。第４レンズは、少なくとも１面が非球面であり、負の屈折力を有し、両凹形状を有する。更に、この撮像レンズは、第１レンズの物体側面の近軸曲率半径をｒ１とし、撮像レンズ全系の焦点距離をｆとすると、以下の条件式を満足するよう構成される：１．１５＜｜ｒ１／ｆ｜＜４．５０。
2011132378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させるための撮像レンズであって、
物体側から像側へ向かって順に配置された開口絞り、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズを有し、
前記第１レンズは、正の屈折力を有し、像側に凸面を向けており、
前記第２レンズは、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けており、
前記第３レンズは、正の屈折力を有し、像側に凸面を向けており、
前記第４レンズは、少なくとも１面が非球面であり、負の屈折力を有する両凹形状に形成されており、
前記第１レンズの物体側面の近軸曲率半径をｒ１とし、前記撮像レンズの全系の焦点距離をｆとしたとき、
１．１５＜｜ｒ１／ｆ｜＜４．５０
なる条件式を満足する、
ことを特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】
前記第３レンズのアッベ数をν３とし、前記第４レンズのアッベ数をν４としたとき、
ν３−ν４＞１５
なる条件式を満足する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項３】
前記第４レンズの焦点距離をｆ４としたとき、
−０．９＜ｆ４／ｆ＜−０．３
なる条件式を満足する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項４】
前記撮像レンズの全系のパワーをＰとし、前記第１レンズの像側面と前記第２レンズの物体側面とにより形成される空気レンズのパワーをＰａｉｒ１２としたとき、
１．７＜Ｐａｉｒ１２／Ｐ＜２．８
なる条件式を満足する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ：
ただし、前記Ｐａｉｒ１２は、前記第１レンズのｄ線に対する屈折率をｎ１とし、前記第２レンズのｄ線に対する屈折率をｎ２とし、前記第１レンズの像側面の近軸曲率半径をｒ２とし、前記第２レンズの物体側面の近軸曲率半径をｒ３とし、前記第１レンズと前記第２レンズとの軸上における空気間隔をｄ２としたときに、
【数１】
2011132378.tif 000006
で表される。
【請求項５】
前記撮像レンズの全系のパワーをＰとし、前記第２レンズの像側面と前記第３レンズの物体側面とにより形成される空気レンズのパワーをＰａｉｒ２３としたとき、
−３．５＜Ｐａｉｒ２３／Ｐ＜−２．５
なる条件式を満足する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ：
ただし、前記Ｐａｉｒ２３は、前記第２レンズのｄ線に対する屈折率をｎ２とし、前記第３レンズのｄ線に対する屈折率をｎ３とし、前記第２レンズの像側面の近軸曲率半径をｒ４とし、前記第３レンズの物体側面の近軸曲率半径をｒ５とし、前記第２レンズと前記第３レンズとの軸上における空気間隔をｄ４としたときに、
【数２】
2011132378.tif 000007
で表される。
【請求項６】
前記第４レンズの像側面は、非球面であり、かつ変曲点を有し、
前記第４レンズは、その中心から周縁に向かって弱くなる負の屈折力を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項７】
前記第１レンズはガラス材料で形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項８】
前記第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズは、それぞれプラスチック材料で形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の撮像レンズと、
前記撮像レンズにより結像された被写体像を光電変換する固体撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の撮像装置を有することを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像レンズ、撮像装置及びこれを備える携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置を備えた携帯電話や携帯情報端末が普及しつつある。撮像装置には固体撮像素子が用いられる。固体撮像素子としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等が知られている。このような撮像装置に用いられる撮像レンズは、小型で高性能かつ撮影画角が広いことが望ましい。そのような撮像レンズとして４枚構成のものが提案されている。４枚構成の撮像レンズは、２枚あるいは３枚構成のものと比較して高性能化を図ることが可能である。【０００３】
特許文献１には、高性能化を目的とする４枚構成の撮像レンズが開示されている。この撮像レンズは、いわゆる逆エルノスタータイプであり、物体側から順に第１〜第４レンズを有する。第１、第３及び第４レンズはそれぞれ正の屈折力を有する。第２レンズは負の屈折力を有する。【０００４】
また、特許文献２に開示された４枚構成の撮像レンズは、その全長（撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離）を短縮することにより小型化を図るものである。この撮像レンズは、いわゆるテレフォトタイプであり、物体側から順に第１〜第４レンズを有する。第１及び第３レンズはそれぞれ正の屈折力を有する。第２及び第４レンズはそれぞれ負の屈折力を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３４１０１３号公報
【特許文献２】特開２００７−１９３１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の撮像レンズには次のような問題がある。まず、この撮像レンズは撮影画角が狭い。また、この撮像レンズは逆エルノスタータイプであり、第４レンズが正レンズである。よって、テレフォトタイプのように第４レンズが負レンズの場合と比較して、光学系の主点位置が像側になり、結果としてバックフォーカスが長くなってしまう。従って、この撮像レンズは小型化には不利である。更に、４枚のレンズのうち１枚のみが負の屈折力を有する構成であるため、ペッツバール和の補正が困難であり、画像の周縁部において良好な性能を確保できない。【０００７】
また、特許文献２に記載の撮像レンズには、小型化及び収差補正が不十分であるという問題がある。更に、撮影画角を広くすると、性能の劣化に対する撮像素子の高画素化が困難になるという問題もある。【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、広画角を確保でき、小型化を図ることができ、諸収差の補正を良好に行うことが可能な、４枚構成の撮像レンズ、撮像装置、及び携帯端末を提供することにある。【０００９】
なお、「広画角」及び「小型」の尺度は、以下の式（６）及び式（７）を満たすレベルであるとする。【００１０】
Ｌ／２Ｙ＜１．００                      ・・・（６）
ｆ／２Ｙ＜０．７０                      ・・・（７）【００１１】
ただし、式（６）、（７）において、Ｌ、２Ｙ、ｆは以下のように定義される：Ｌは、撮像レンズ全系における最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離；２Ｙは、固体撮像素子の撮像面の対角線長（固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長）；ｆは、撮像レンズ全系の焦点距離。なお、像側焦点とは、撮像レンズに光軸と平行な平行光線が入射した場合の像点をいう。【００１２】
また、撮像レンズ全系における最も像側のレンズ面と、像側焦点位置との間に、平行平板が配置される場合、この平行平板の部分の距離を空気中での距離に換算したうえで、上記Ｌの値を計算するものとする。この平行平板としては、光学的ローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、固体撮像素子パッケージのシールガラス等がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る撮像レンズの第１の態様は、物体側より順に、開口絞り、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズを有する。第１レンズは、正の屈折力を有し、像側に凸面を向けている。第２レンズは、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けている。第３レンズは、正の屈折力を有し、像側に凸面を向けている。第４レンズは、少なくとも１面が非球面であり、負の屈折力を有する両凹形状に形成されている。第１レンズの物体側面の近軸曲率半径をｒ１とし、撮像レンズ全系の焦点距離をｆとすると、この撮像レンズは以下の条件式（１）を満足するよう構成されている。【００１４】
１．１５＜｜ｒ１／ｆ｜＜４．５０・・・（１）【００１５】
本発明は、小型で、収差を良好に補正でき、広い撮影画角を有する撮像レンズを得ることを目的としている。そのための基本構成は、上記のように、物体側から順に設けられた、開口絞り、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、及び第４レンズである。すなわち、本発明に係るレンズ構成は、物体側より順に、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズからなる全体として正のレンズ群と、負の第４レンズとを配置したものであり、いわゆるテレフォトタイプである。このようなレンズ構成は撮像レンズの全長の短縮、つまり小型化に有利である。【００１６】
また、４枚構成のうちの２枚を負のレンズとすることで、発散作用を有する面が多くなる。それにより、ペッツバール和の補正が容易になり、広画角でありながら画面の周辺部まで良好な結像性能を有する撮像レンズを得ることが可能となる。また、最も像側に配置された第４レンズの少なくとも１面を非球面とすることで、画面の周辺部における諸収差を良好に補正することができる。【００１７】
更に、最も物体側に開口絞りを配置することにより、射出瞳の位置を撮像面から遠ざけることができる。それにより、固体撮像素子の撮像面の周辺部に結像する光束について、その主光線の入射角度（主光線と光軸のなす角度）を小さくすることができ、いわゆるテレセントリック特性を確保することが可能となる。また、機械的なシャッタを用いる場合において、最も物体側にシャッタを配置する構成を適用できるので、全長の短い撮像レンズが得られる。【００１８】
また、第４レンズを両凹形状に形成することにより、第４レンズの主点位置が過剰に像側に配置されることがなくなる。それにより、第４レンズを通過する軸上における光線の高さを適度に維持することが可能となる。この構成は、軸上における色収差の補正に有利である。更に、両凹形状の第４レンズを用いることで、第４レンズの周辺部が像面方向に大きく張り出すことがなくなる。従って、第４レンズと固体撮像素子との間に配置される各種の光学素子（光学的ローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、固体撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板、固体撮像素子の基板等）に対する第４レンズの接触を回避しつつ、バックフォーカスを短くして撮像レンズの全長の短縮を図ることができる。【００１９】
条件式（１）は、第１レンズの物体側面の曲率半径を適切に設定するための条件を規定している。条件式（１）を満たすことで、第１レンズの物体側面の屈折力を適切な範囲に抑えることができ、高次球面収差やコマ収差を抑えることが可能となる。また、条件式（１）を満足することで、第１レンズの主点位置を適切に設定することができ、小型化と撮影画角の広さとのバランスの取れた撮像レンズを得ることができる。【００２０】
なお、条件式（１）に示す範囲を狭くすることで、より好ましい撮像レンズを得ることも可能である。たとえば以下の条件式（１）’が規定する範囲を適用できる。【００２１】
１．３０＜｜ｒ１／ｆ｜＜４．３０        ・・・（１）’【００２２】
本発明に係る撮像レンズの第２の態様は、上記第１の態様において、以下の条件式（２）を満たすものである。ただし、ν３は第３レンズのアッベ数であり、ν４は第４レンズのアッベ数である。【００２３】
ν３−ν４＞１５                        ・・・（２）【００２４】
条件式（２）は、第４レンズのアッベ数を適切に設定し、収差補正を適切にするための条件を規定する。条件式（２）を満たすことにより、正の屈折力を持つ第３レンズに起因する色収差を、負の屈折力を持つ第４レンズによって適切に補正することができる。【００２５】
また、条件式（２）に示す制限をよりきつくすることで、より好ましい撮像レンズを得ることも可能である。その一例として、以下の条件式（２）’を適用できる。【００２６】
ν３−ν４＞２５                        ・・・（２）’【００２７】
本発明に係る撮像レンズの第３の態様は、上記第１の態様において（上記第２の態様にも適用可能である）、以下の条件式（３）を満たすものである。ただし、ｆ４は第４レンズの焦点距離である。【００２８】
−０．９＜ｆ４／ｆ＜−０．３            ・・・（３）【００２９】
条件式（３）は、第４レンズの焦点距離を適切に設定するための条件を規定する。ｆ４／ｆの値を条件式（３）の上限未満に設定することで、第４レンズの負の屈折力が必要以上に大きくなることを回避できる。それにより、固体撮像素子の撮像面の周辺部に結像する光束が過度に跳ね上げられることがなくなるため、像側光束のテレセントリック特性を容易に確保することができる。一方、ｆ４／ｆの値が下限を超えるように設定することで、第４レンズの負の屈折力を適度に維持することができ、レンズ全長を短縮化でき、像面湾曲や歪曲収差等の軸外諸収差の補正を良好に行うことができる。【００３０】
また、条件式（３）に示す制限をよりきつくすることで、より好ましい撮像レンズを得ることも可能である。その一例として、以下の条件式（３）’を適用できる。【００３１】
−０．７１＜ｆ４／ｆ＜−０．５２        ・・・（３）’【００３２】
本発明に係る撮像レンズの第４の態様は、上記第１の態様において（上記第２又は第３の態様にも適用可能である）、以下の条件式（４）を満たすものである。【００３３】
１．７＜Ｐａｉｒ１２／Ｐ＜２．８        ・・・（４）【００３４】
ただし、Ｐａｉｒ１２は、第１レンズ像側面と第２レンズ物体側面とにより形成される、いわゆる空気レンズのパワーであり、下記の［数１］により表される。また、Pは撮像レンズの全系のパワーである。【００３５】
【数１】
2011132378.tif 000003
【００３６】
ここで、ｎ１は第１レンズのｄ線に対する屈折率であり、ｎ２は第２レンズのｄ線に対する屈折率であり、ｒ２は第１レンズの像側面の近軸曲率半径であり、ｒ３は第２レンズの物体側面の近軸曲率半径であり、ｄ２は第１レンズと第２レンズとの軸上の空気間隔である。【００３７】
条件式（４）は、第１レンズと第２レンズとの間の空気レンズのパワーを適切にし、収差補正を適切にするための条件を規定する。Ｐａｉｒ１２／Ｐの値が条件式（４）の上限を下回るよう設定することで、第１レンズと第２レンズとの間の空気レンズのパワーが強くなり過ぎることを回避できるので、ペッツバール和を適切に設定でき、像面湾曲の補正が容易になる。一方、Ｐａｉｒ１２／Ｐの値が下限を上回るよう設定することで、空気レンズの屈折力を確保することができるので、第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズの合成レンズの主点位置が物体側へ移動する。それにより、この合成レンズと第４レンズとの間隔を大きくすることができ、結果としてレンズ全長の短縮につながる。【００３８】
また、条件式（４）に示す制限をよりきつくすることで、より好ましい撮像レンズを得ることも可能である。その一例として、以下の条件式（４）’を適用できる。【００３９】
１．９０＜Ｐａｉｒ１２／Ｐ＜２．５９    ・・・（４）’【００４０】
本発明に係る撮像レンズの第５の態様は、上記第１の態様において（上記第２〜第４の態様にも適用可能である）、以下の条件式（４）を満たすものである。【００４１】
−３．５＜Ｐａｉｒ２３／Ｐ＜−２．５    ・・・（５）【００４２】
ただし、Ｐａｉｒ２３は、第２レンズの像側面と第３レンズの物体側面とにより形成される、いわゆる空気レンズのパワーであり、下記の［数２］により表される。また、Ｐは、撮像レンズ全系のパワーである。【００４３】
【数２】
2011132378.tif 000004
【００４４】
ここで、ｎ２は第２レンズのｄ線に対する屈折率であり、ｎ３は第３レンズのｄ線に対する屈折率であり、ｒ４は第２レンズの像側面の近軸曲率半径であり、ｒ５は第３レンズの物体側面の近軸曲率半径であり、ｄ４は第２レンズと第３レンズの軸上の空気間隔である。【００４５】
条件式（５）は、第２レンズと第３レンズの間の空気レンズのパワーを適切にし、収差補正を適切にするための条件を規定する。第２レンズと第３レンズの間の空気レンズは両凸レンズである。従って、そのパワーが強くなると第２レンズの像側面と第３レンズの物体側面のそれぞれの曲率半径が小さくなり、その結果、第２レンズと第３レンズのそれぞれの周辺部が接近してしまう。この問題に対し、Ｐａｉｒ２３の値が条件式（５）の下限を上回るよう設定することで、第２レンズと第３レンズの間の空気レンズのパワーが強くなり過ぎることを回避でき、第２レンズの周辺部と第３レンズの周辺部とが過度に接近しないように構成することができる。それにより、ゴースト等の不要な光を防止するための遮光部材を配置するためのスペースを確保することが可能となる。一方、Ｐａｉｒ２３が条件式（５）の上限を下回るよう設定することで、第１レンズと第２レンズの間の空気レンズが、大きなペッツバール値を打ち消すための負のペッツバール値を持つこととなり、像面湾曲の補正が容易になる。【００４６】
また、条件式（５）に示す制限をよりきつくすることで、より好ましい撮像レンズを得ることも可能である。その一例として、以下の条件式（５）’を適用できる。【００４７】
−３．２０＜Ｐａｉｒ２３／Ｐ＜−２．６５・・・（５）’【００４８】
本発明に係る撮像レンズの第６の態様は、上記第１の態様において（上記第２〜第５の態様にも適用可能である）、第４レンズの像側面を非球面形状とし、かつ変曲点を有するよう構成し、更に、第４レンズの負の屈折力をそのレンズ中心から周縁に向かって弱くなるよう構成したものである。【００４９】
このように、第４レンズの像側面を、光軸から周辺に向かうに従って負の屈折力が弱くなり、また変曲点を有する非球面形状とすることで、像側光束のテレセントリック特性の確保が容易になる。また、このような構成によれば、第２レンズの像側面のレンズ周辺部における負の屈折力を過度に弱くする必要がなくなるため、軸外収差を良好に補正することが可能となる。【００５０】
なお、ここでいう「変曲点」とは、有効半径内におけるレンズの断面形状を示す曲線において、非球面の頂点での接平面が光軸と垂直になるような非球面上の点のことである。【００５１】
本発明に係る撮像レンズの第７の態様は、上記第１の態様において（上記第２〜第６の態様にも適用可能である）、第１レンズをガラス材料で形成したものである。【００５２】
比較的屈折力の強い第１レンズをガラス材料で形成することで、撮像レンズ全系の像点の温度変化による変位を小さくすることができる。更に、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズとしてプラスチックレンズを使用すれば、撮像レンズの全体のコストを抑えることができる。また、第１レンズをガラス材料で形成することにより、プラスチックレンズが外部に露出しないよう構成できるので、第１レンズに傷がつく等の問題を回避することができる。【００５３】
本発明に係る撮像レンズの第８の態様は、上記第１の態様において（上記第２〜第６の態様にも適用可能である）、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズのそれぞれをプラスチック材料で形成したものである。【００５４】
近年、画素ピッチを小さくすることで、同じ画素数であっても撮像面が小型化された固体撮像素子が開発されている。このような固体撮像素子とともに用いられる撮像レンズは、全系の焦点距離を比較的短くする必要がある。よって、各レンズの曲率半径や外径がかなり小さくなる。一方、ガラスレンズは研磨加工によって製造されるので、射出成形により製造されるプラスチックレンズと比較して、製造に手間がかかる。したがって、全てのレンズをプラスチックレンズとすることにより、曲率半径や外径の小さなレンズであっても安価に大量生産が可能となる。また、プラスチックレンズは低いプレス温度で成形できるので、成形金型の損耗を抑えることができる。それにより、成形金型の交換回数やメンテナンス回数を減少させ、コスト低減を図ることができる。【００５５】
本発明に係る撮像装置は、上記第１の態様（上記第２〜第８の態様でもよい）の撮像レンズと、この撮像レンズにより結像された被写体像を光電変換する固体撮像素子とを有する。【００５６】
このような構成の撮像装置によれば、広画角を確保でき、小型化を図ることができ、諸収差が良好に補正された高画質の画像を得ることができる。【００５７】
本発明に係る携帯端末は上記撮像装置を有するものである。【００５８】
このような携帯端末によれば、撮像装置の小型化を図ることができるとともに、広画角かつ高画質の画像を撮影することが可能である。
【発明の効果】
【００５９】
本発明によれば、広画角を確保でき、小型化を図ることができ、諸収差が良好に補正された高画質の画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施の形態に係る撮像装置の斜視図である。
【図２】実施の形態に係る撮像装置の撮像レンズの光軸に沿った断面を模式的に示した図である。
【図３Ａ】実施の形態に係る撮像装置を備えた携帯端末の一例である携帯電話機の外観図である。
【図３Ｂ】実施の形態に係る撮像装置を備えた携帯端末の一例である携帯電話機の外観図である。
【図４】携帯電話機の制御ブロックの一例を示す図である。
【図５】実施例１の撮像レンズの断面図である。
【図６Ａ】実施例１の撮像レンズの収差図である。
【図６Ｂ】実施例１の撮像レンズの収差図である。
【図６Ｃ】実施例１の撮像レンズの収差図である。
【図６Ｄ】実施例１の撮像レンズの収差図である。
【図６Ｅ】実施例１の撮像レンズの収差図である。
【図７】実施例２の撮像レンズの断面図である。
【図８Ａ】実施例２の撮像レンズの収差図である。
【図８Ｂ】実施例２の撮像レンズの収差図である。
【図８Ｃ】実施例２の撮像レンズの収差図である。
【図８Ｄ】実施例２の撮像レンズの収差図である。
【図８Ｅ】実施例２の撮像レンズの収差図である。
【図９】実施例３の撮像レンズの断面図である。
【図１０Ａ】実施例３の撮像レンズの収差図である。
【図１０Ｂ】実施例３の撮像レンズの収差図である。
【図１０Ｃ】実施例３の撮像レンズの収差図である。
【図１０Ｄ】実施例３の撮像レンズの収差図である。
【図１０Ｅ】実施例３の撮像レンズの収差図である。
【図１１】実施例４の撮像レンズの断面図である。
【図１２Ａ】実施例４の撮像レンズの収差図である。
【図１２Ｂ】実施例４の撮像レンズの収差図である。
【図１２Ｃ】実施例４の撮像レンズの収差図である。
【図１２Ｄ】実施例４の撮像レンズの収差図である。
【図１２Ｅ】実施例４の撮像レンズの収差図である。
【図１３】実施例５の撮像レンズの断面図である。
【図１４Ａ】実施例５の撮像レンズの収差図である。
【図１４Ｂ】実施例５の撮像レンズの収差図である。
【図１４Ｃ】実施例５の撮像レンズの収差図である。
【図１４Ｄ】実施例５の撮像レンズの収差図である。
【図１４Ｅ】実施例５の撮像レンズの収差図である。
【図１５】実施例６の撮像レンズの断面図である。
【図１６Ａ】実施例６の撮像レンズの収差図である。
【図１６Ｂ】実施例６の撮像レンズの収差図である。
【図１６Ｃ】実施例６の撮像レンズの収差図である。
【図１６Ｄ】実施例６の撮像レンズの収差図である。
【図１６Ｅ】実施例６の撮像レンズの収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６２】
図１は、本実施の形態に係る撮像装置５０の斜視図である。図２は、撮像レンズの光軸に沿った撮像装置５０の断面を模式的に示した図である。
【００６３】
図１に示すように、撮像装置５０は、撮像レンズ１０と、筐体５３と、基板５２とを有する。これらは一体的に構成されている。撮像レンズ１０は、撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させる。筐体５３は、遮光部材として作用する。基板５２は、支持基板５２ａと、フレキシブルプリント基板５２ｂとを含む。支持基板５２ａは、撮像素子５１を保持する。フレキシブルプリント基板５２ｂは、電気信号の送信及び受信を行う外部接続用端子（外部接続端子とも称す）５４を有する。
【００６４】
図２に示す撮像素子５１は、たとえばＣＭＯＳ型のイメージセンサである。撮像素子５１の受光側の面の中央部には、複数の画素（光電変換素子）が２次元的に配置されている。これら画素は、受光部としての光電変換部５１ａを構成する。光電変換部５１ａの周囲には、信号処理回路５１ｂが設けられている。図示は省略するが、信号処理回路５１ｂは、駆動回路部と、Ａ／Ｄ変換部と、信号処理部等を有する。駆動回路部は、複数の画素を順次に駆動して信号電荷を取得する。Ａ／Ｄ変換部は、駆動回路部からの信号電荷をデジタル信号に変換する。信号処理部は、Ａ／Ｄ変換部からのデジタル信号に基づいて画像信号を生成して出力する。
【００６５】
撮像素子５１の受光側の面の外縁の近傍には、多数のパッドが設けられている（図示省略）。各パッドは、ボンディングワイヤＷを介して支持基板５２ａに接続されている。撮像素子５１は、光電変換部５１ａからの信号電荷を、デジタルＹＵＶ信号等の画像信号に変換し、ボンディングワイヤＷを介して支持基板５２ａの所定の回路に出力する。なお、「Ｙ」は輝度信号であり、「Ｕ」は赤と輝度信号との色差信号（Ｒ−Ｙ）であり、「Ｖ」は青と輝度信号との色差信号（Ｂ−Ｙ）である。
【００６６】
なお、撮像素子５１は、ＣＭＯＳ型のイメージセンサには限定されず、たとえばＣＣＤ型のイメージセンサ等の他の形態であってもよい。
【００６７】
基板５２は、前述のように、支持基板５２ａと、フレキシブルプリント基板５２ｂとを含む。支持基板５２ａは、その一方の面により、撮像素子５１と筐体５３とを支持している。支持基板５２ａは、硬質の材料からなる。フレキシブルプリント基板５２ｂは、支持基板５２ａの他方の面（撮像素子５１と反対側の面）に接続されている。支持基板５２ａの両面には、多数の信号伝達用パッドが設けられている。支持基板５２ａの撮像素子５１側の面に設けられたパッドは、ボンディングワイヤＷを介して撮像素子５１に接続されている。他方の面に設けられたパッドは、フレキシブルプリント基板５２ｂに接続されている。
【００６８】
図１に示すように、フレキシブルプリント基板５２ｂの一端部は、支持基板５２ａに接続されている。他方の端部には、外部接続端子５４が設けられている。それにより、支持基板５２ａと外部回路（例えば、撮像装置を実装した上位装置が有する制御回路：図示省略）とが接続される。この経路は、撮像素子５１を駆動するための電圧やクロック信号を外部回路から受けたり、デジタルＹＵＶ信号を外部回路へ出力したりするために用いられる。更に、フレキシブルプリント基板５２ｂは、可撓性を有し、その中間部が変形可能とされている。それにより、支持基板５２ａに対する外部接続端子５４の向きや配置に自由度が与えられる。
【００６９】
図２に示すように、筐体５３は、支持基板５２ａの撮像素子５１側の面に固定配置されている。筐体５３は、支持基板５２ａとともに撮像素子５１を囲んでいる。筐体５３は、撮像素子５１側の端部及びその反対側の端部がそれぞれ開口している。前者の端部は、撮像素子５１を囲むように比較的大きい開口を有し、支持基板５２ａに固定されている。後者の端部は、比較的小さい開口を有する。
【００７０】
筐体５３の内部には、遮光部材からなる鏡枠５５が設けられている。鏡枠５５は、撮像レンズ１０と赤外光カットフィルタＦを保持している。赤外カットフィルタＦは、第４レンズＬ４と撮像素子５１との間に設けられている。
【００７１】
撮像レンズ１０は、物体側より順に、開口絞りＳと、第１レンズＬ１と、第２レンズＬ２と、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４とを有する。第１レンズＬ１は、正の屈折力を有し、像側に凸面を向けている。第２レンズＬ２は、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けている。第３レンズＬ３は、正の屈折力を有し、像側に凸面を向けている。第４レンズＬ４は、少なくとも１面が非球面であり、負の屈折力を有する両凹形状に形成されている。
【００７２】
開口絞りＳ及びレンズＬ１〜Ｌ４は、それぞれ鏡枠５５に保持されている。筐体５３は、鏡枠５５及び撮像レンズ１０を内包している。鏡枠５５は、その外壁が筐体５３の内壁に当接した状態で筐体５３に嵌合している。鏡枠５５の第１レンズＬ１側の端部は、他の部位と比較して径が小さく形成されている。鏡枠５５の当該端部は、筐体５３の小開口（第１レンズＬ１側の開口）に嵌入されている。それにより、筐体５３内における鏡枠５５の位置決めがなされる。
【００７３】
更に、図示は省略するが、レンズＬ１〜Ｌ４の間や、レンズＬ４と赤外光カットフィルタＦの間に、不要な光をカットする固定絞りを配置することができる。たとえば、光線の経路の外側に矩形の固定絞りを配置することで、ゴーストやフレアの発生を抑えることができる。
【００７４】
図３Ａ及び図３Ｂは、撮像装置５０を備えた携帯電話機１００の外観図である。携帯電話機１００は、携帯端末の一例である。
【００７５】
携帯電話機１００の筐体は、上筐体７１と下筐体７２とを含む。上筐体７１と下筐体７２は、ヒンジ７３を介して折りたたみ可能に連結されている。上筐体７１には、表示画面Ｄ１及びＤ２が設けられている。下筐体７２には、複数の操作ボタンを含む入力部６０が設けられている。撮像装置５０は、上筐体７１の表示画面Ｄ２の下方位置に内蔵されている。撮像装置は、上筐体７１の外表面の孔部を介して光を取り込む。
【００７６】
なお、撮像装置５０の内蔵位置は、上記の例に限定されるものではない。たとえば、上筐体７１の表示画面Ｄ２の上方や側面に撮像装置を配置することも可能である。また、携帯電話機は折りたたみ式に限るものではない。
【００７７】
図４は、携帯電話機１００の制御系の構成の一例を示す。携帯電話機１００は、前述した撮像装置５０、入力部６０及び表示部Ｄ１、Ｄ２に加え、無線制御部８０、記憶部９１、一時記憶部９２、不揮発性記憶部９３及び制御部１０１を含んで構成される。
【００７８】
撮像装置５０は、フレキシブルプリント基板５２ｂを介して制御部１０１と接続されており、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部１０１へ出力する。
【００７９】
制御部（ＣＰＵ）１０１は、携帯電話機１００の各部を制御するとともに、各処理に応じたプログラムを実行する。入力部６０は、番号等を指示入力するために用いられる。表示画面Ｄ１、Ｄ２は、各種データや撮影画像を表示する。無線通信部８０は、外部サーバとの間で情報通信を行う。記憶部（ＲＯＭ）９１は、携帯電話機１００のシステムプログラムや各種処理プログラム、更には端末ＩＤ等の必要な諸データを記憶している。一時記憶部（ＲＡＭ）９２は、制御部１０１により実行される各種処理プログラムやデータ、各種処理データ、撮像装置５０により得られた画像データ等を一時的に格納する。また、一時記憶部９２は、制御部１０１が各種処理を実行する際の作業領域として用いられる。
【００８０】
制御部１０１は、撮像装置５０から入力された画像信号を、不揮発性記憶部（フラッシュメモリ）９３に記憶させたり、表示画面Ｄ１、Ｄ２に表示させたりする。また、制御部１０１は、撮像装置５０からの画像信号から画像情報を生成し、無線通信部８０を介して外部装置に送信する。なお、図示は省略するが、携帯電話機１００には、音声を入力するマイクや、音声を出力するスピーカ等が設けられている。
【実施例】
【００８１】
以下、上述した実施の形態に基づく実施例を説明する。ただし、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。実施例における符号の意味は以下の通りである。
ｆ  ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆＢ：バックフォーカス
Ｆ  ：Ｆナンバー
２Ｙ：固体撮像素子の撮像面の対角線長
ＥＮＴＰ：入射瞳の位置（第１面から入射瞳の位置までの距離）
ＥＸＴＰ：射出瞳の位置（撮像面から射出瞳の位置までの距離）
Ｈ１：前側主点位置（第１面から前側主点位置までの距離）
Ｈ２：後側主点位置（最終面から後側主点位置までの距離）
Ｒ  ：曲率半径
Ｄ  ：軸上におけるレンズ面の間隔
Ｎｄ：レンズ材料のｄ線に対する屈折率
νｄ：レンズ材料のアッベ数【００８２】
以下の実施例において、面番号の後に（＊）が付されているレンズ面は、非球面形状を有するものとする。この非球面形状は、レンズ面の頂点を原点とし、光軸方向をＸ軸とし、光軸に垂直な方向における高さをｈとすると、以下の［数３］で表される。ただし、Ａｉはｉ次の非球面係数であり、Ｒは曲率半径であり、Ｋは円錐定数である。【００８３】
【数３】
2011132378.tif 000005
【００８４】
なお、「近軸曲率半径」に関し、実際のレンズ測定においては、レンズ中央の近傍（具体的には、レンズの外径に対して１０％以内の中央領域）での形状の測定値を最小二乗法でフィッティングして得られる近似曲率半径を、近軸曲率半径とみなすことができる。【００８５】
また、例えば２次の非球面係数を用いる場合には、非球面の定義式における基準曲率半径に２次の非球面係数も勘案して得られる曲率半径を、近軸曲率半径とみなすことができる（例えば、参考文献として、松居吉哉著「レンズ設計法」（共立出版株式会社）のＰ４１〜４２を参照）。【００８６】
また、以下（レンズデータを含む）において、１０のべき乗数を「Ｅ」を用いて表すものとする（例えば、２．５×１０−０２を２．５Ｅ−０２と表す）。なお、実施例における長さの単位はすべて「ｍｍ」とする。
【実施例１】
【００８７】
実施例１の撮像レンズの緒元を以下に示す。
ｆ＝４．２ｍｍ
ｆＢ＝０．３ｍｍ
Ｆ＝２．６
２Ｙ＝６．４９６ｍｍ
ＥＮＴＰ＝０ｍｍ
ＥＸＴＰ＝−４．０２ｍｍ
Ｈ１＝０．１２ｍｍ
Ｈ２＝−３．９ｍｍ【００８８】
実施例１の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号      Ｒ(mm)    Ｄ(mm)      Ｎｄ      νｄ    有効半径(mm)
１(絞り)     ∞       0.05                           0.81
２＊       7.171      1.20    1.53050    55.7       0.83
３＊      -2.024      0.05                           1.19
４＊       3.239      0.38    1.63200    23.4       1.37
５＊       1.559      0.98                           1.43
６＊      -2.462      0.99    1.53050    55.7       1.65
７＊      -1.006      0.07                           1.78
８＊   -1000.000      1.17    1.58300    30.0       2.46
９＊       1.555      1.00                           3.03
10           ∞       0.10    1.51630    64.1       4.00
11           ∞                                      4.00【００８９】
非球面係数を以下に示す。
第２面
K=-0.20718E+01,A4=-0.36313E-01,A6=0.11830E-01,A8=-0.57783E-01,A10=0.61682E-01,  A12=-0.27237E-01
第３面
K=0.75244E+00,A4=0.25038E-01,A6=-0.41633E-02,A8=0.92866E-02,A10=-0.79378E-02,  A12=0.25524E-02
第４面
K=0.28807E+01,A4=-0.96495E-01,A6=0.50122E-01,A8=-0.25288E-01,A10=0.81904E-02,  A12=-0.14328E-02
第５面
K=-0.48544E+01,A4=0.13793E-01,A6=0.16668E-02,A8=-0.26951E-02,A10=0.18898E-02,  A12=-0.41199E-03
第６面
K=0.88920E+00,A4=-0.95128E-04,A6=0.25248E-01,A8=0.52029E-02,A10=-0.40951E-02,  A12=0.83178E-03
第７面
K=-0.24966E+01,A4=-0.60130E-01,A6=0.18886E-01,A8=-0.80677E-03,A10=0.21810E-03,  A12=0.28575E-04
第８面
K=-0.50000E+02,A4=0.53684E-02,A6=-0.37709E-02,A8=0.48955E-03,A10=0.30177E-04,  A12=-0.16556E-04,A14=0.15236E-05
第９面
K=-0.78588E+01,A4=-0.21038E-01,A6=0.50329E-02,A8=-0.11546E-02,A10=0.16622E-03,  A12=-0.13477E-04,A14=0.45286E-06【００９０】
実施例１の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ     始面    焦点距離(mm)
１        ２      ３．１１６
２        ４    −５．２１４
３        ６      ２．５９２
４        ８    −２．６６２【００９１】
本実施例において、全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。【００９２】
図５は、実施例１の撮像レンズの断面図である。図中、Ｓは開口絞り、Ｌ１は第１レンズ、Ｌ２は第２レンズ、Ｌ３は第３レンズ、Ｌ４は第４レンズ、Ｉは撮像面をそれぞれ示す。また、Ｆは平行平板である。平行平板Ｆとしては、光学的ローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等がある。図６Ａ〜図６Ｅは、実施例１の撮像レンズの収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差）である。なお、以下に示す球面収差図及びメリディオナルコマ収差図において、実線はｄ線、点線はｇ線をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面、点線はメリディオナル像面をそれぞれ表す。
【実施例２】
【００９３】
実施例２の撮像レンズの全体緒元を以下に示す。
ｆ＝４．２ｍｍ
ｆＢ＝０．３ｍｍ
Ｆ＝２．６
２Ｙ＝６．４９６ｍｍ
ＥＮＴＰ＝０ｍｍ
ＥＸＴＰ＝−４．１１ｍｍ
Ｈ１＝０．２ｍｍ
Ｈ２＝−３．９ｍｍ【００９４】
実施例２の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号      Ｒ(mm)    Ｄ(mm)      Ｎｄ      νｄ    有効半径(mm)
１(絞り)     ∞       0.05                           0.81
２＊       5.653      1.00    1.53050    55.7       0.83
３＊      -1.799      0.05                           1.10
４＊       3.363      0.30    1.58300    30.0       1.21
５＊       1.267      0.90                           1.37
６＊      -3.493      1.29    1.53050    55.7       1.70
７＊      -1.121      0.17                           1.84
８＊   -1000.000      1.15    1.58300    30.0       2.26
９＊       1.669      1.00                           2.99
10           ∞       0.10    1.51630    64.1       4.00
11           ∞                                      4.00【００９５】
非球面係数を以下に示す。
第２面
K=-0.62493E+01,A4=-0.35853E-01,A6=-0.11849E-01,A8=-0.41891E-01,
A10=0.40321E-01,A12=-0.28805E-01
第３面
K=0.44527E+00,A4=0.43981E-01,A6=-0.53848E-01,A8=0.24921E-01,A10=-0.85540E-03,  A12=-0.49360E-02
第４面
K=-0.35353E+02,A4=-0.89985E-01,A6=0.35632E-01,A8=-0.30909E-01,A10=0.22723E-01,  A12=-0.58970E-02
第５面
K=-0.54674E+01,A4=0.87793E-02,A6=-0.31144E-02,A8=-0.16276E-02,A10=0.23602E-02,  A12=-0.68089E-03
第６面
K=0.23984E+01,A4=0.78116E-02,A6=0.10817E-01,A8=0.72807E-02,A10=-0.36869E-02,
A12=0.54930E-03
第７面
K=-0.24482E+01,A4=-0.44188E-01,A6=0.66718E-02,A8=0.15832E-04,A10=-0.76102E-05,  A12=0.69488E-04
第８面
K=-0.50000E+02,A4=-0.46302E-02,A6=-0.29461E-02,A8=0.62753E-03,A10=0.30291E-04,  A12=-0.28604E-04,A14=0.25037E-05
第９面
K=-0.66416E+01,A4=-0.20855E-01,A6=0.47167E-02,A8=-0.11401E-02,A10=0.16788E-03,  A12=-0.13317E-04,A14=0.42303E-06【００９６】
実施例２の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ     始面        焦点距離(mm)
１        ２          ２．６９８
２        ４        −３．６７８
３        ６          ２．６１７
４        ８        −２．８５７【００９７】
本実施例において、全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。【００９８】
図７は、実施例２の撮像レンズの断面図である。図中、Ｓは開口絞り、Ｌ１は第１レンズ、Ｌ２は第２レンズ、Ｌ３は第３レンズ、Ｌ４は第４レンズ、Ｉは撮像面をそれぞれ示す。また、Ｆは、実施例１と同様の平行平板である。図８Ａ〜図８Ｅは、実施例２の撮像レンズの収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差）である。
【実施例３】
【００９９】
実施例３の撮像レンズの全体緒元を以下に示す。
ｆ＝４．２ｍｍ
ｆＢ＝０．３ｍｍ
Ｆ＝２．６
２Ｙ＝６．４９６ｍｍ
ＥＮＴＰ＝０ｍｍ
ＥＸＴＰ＝−４．０２ｍｍ
Ｈ１＝０．１２ｍｍ
Ｈ２＝−３．９ｍｍ【０１００】
実施例３の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号      Ｒ(mm)    Ｄ(mm)      Ｎｄ      νｄ    有効半径(mm)
１(絞り)     ∞       0.09                           0.81
２＊      13.227      1.01    1.53050    55.7       0.84
３＊      -1.811      0.05                           1.14
４＊       2.260      0.30    1.63200    23.4       1.39
５＊       1.294      1.08                           1.42
６＊      -3.092      1.22    1.53050    55.7       1.66
７＊      -1.051      0.05                           1.87
８＊   -1000.000      1.11    1.58300    30.0       2.13
９＊       1.438      1.00                           2.95
10           ∞       0.10    1.51630    64.1       4.00
11           ∞                                      4.00【０１０１】
非球面係数を以下に示す。
第２面
K=-0.34920E+02,A4=-0.45305E-01,A6=-0.21418E-01,A8=0.39342E-02,
A10=-0.16615E-01,A12=0.76559E-02
第３面
K=0.80969E+00,A4=0.55827E-01,A6=-0.56650E-01,A8=0.66295E-01,A10=-0.40213E-01,  A12=0.11999E-01
第４面
K=0.33168E+00,A4=-0.11659E+00,A6=0.57394E-01,A8=-0.27653E-01,A10=0.11435E-01,  A12=-0.23040E-02
第５面
K=-0.42445E+01,A4=0.20336E-01,A6=-0.60324E-02,A8=-0.14342E-02,A10=0.43358E-02,  A12=-0.12687E-02
第６面
K=0.16781E+01,A4=0.24643E-01,A6=0.70454E-02,A8=0.41919E-02,A10=-0.33111E-02,
A12=0.63005E-03
第７面
K=-0.27399E+01,A4=-0.32625E-01,A6=0.77128E-02,A8=0.12717E-03,A10=-0.16333E-03,  A12=-0.39698E-04
第８面
K=-0.50000E+02,A4=-0.87338E-03,A6=-0.44454E-02,A8=0.44176E-03,A10=0.30435E-04,  A12=-0.12110E-04,A14=-0.83835E-06
第９面
K=-0.76212E+01,A4=-0.20866E-01,A6=0.47799E-02,A8=-0.11568E-02,A10=0.16737E-03,  A12=-0.13228E-04,A14=0.41684E-06【０１０２】
実施例３の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ     始面      焦点距離(mm)
１        ２        ３．０７３
２        ４      −５．４４２
３        ６        ２．４８７
４        ８      −２．４６３【０１０３】
本実施例において、全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。【０１０４】
図９は、実施例３の撮像レンズの断面図である。図中、Ｓは開口絞り、Ｌ１は第１レンズ、Ｌ２は第２レンズ、Ｌ３は第３レンズ、Ｌ４は第４レンズ、Ｉは撮像面をそれぞれ示す。また、Ｆは、実施例１と同様の平行平板である。図１０Ａ〜図１０Ｅは、実施例３の撮像レンズの収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差）である。
【実施例４】
【０１０５】
実施例４の撮像レンズの全体緒元を以下に示す。
ｆ＝４．２ｍｍ
ｆＢ＝０．３３ｍｍ
Ｆ＝２．６
２Ｙ＝６．４９６ｍｍ
ＥＮＴＰ＝０ｍｍ
ＥＸＴＰ＝−４ｍｍ
Ｈ１＝０．１３ｍｍ
Ｈ２＝−３．８７ｍｍ【０１０６】
実施例４の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号      Ｒ(mm)    Ｄ(mm)      Ｎｄ      νｄ    有効半径(mm)
１(絞り)     ∞       0.05                           0.81
２＊       8.333      1.28    1.54470    56.2       0.83
３＊      -2.453      0.05                           1.23
４＊       2.260      0.30    1.63200    23.4       1.46
５＊       1.426      0.98                           1.50
６＊      -3.893      1.26    1.54470    56.2       1.72
７＊      -1.049      0.13                           1.90
８＊     -29.412      0.96    1.58300    30.0       2.14
９＊       1.375      1.00                           2.94
10           ∞       0.10    1.51630    64.1       3.50
11           ∞                                      3.50【０１０７】
非球面係数を以下に示す。
第２面
K=-0.29992E+02,A4=-0.16143E-01,A6=-0.12498E-02,A8=-0.18738E-01,
A10=0.20220E-01,A12=-0.76632E-02
第３面
K=0.19094E+01,A4=0.25177E-01,A6=-0.25742E-02,A8=0.13407E-01,A10=-0.96859E-02,  A12=0.35976E-02
第４面
K=-0.12998E+01,A4=-0.84792E-01,A6=0.40730E-01,A8=-0.16424E-01,A10=0.64168E-02,  A12=-0.11677E-02
第５面
K=-0.32444E+01,A4=-0.11193E-01,A6=0.11540E-01,A8=-0.74331E-02,A10=0.40941E-02,  A12=-0.80650E-03
第６面
K=0.29189E+01,A4=0.16282E-01,A6=0.15777E-01,A8=-0.28719E-02,A10=-0.62557E-03,  A12=0.20506E-03
第７面
K=-0.29291E+01,A4=-0.35491E-01,A6=0.13159E-01,A8=-0.20597E-02,A10=0.31598E-03,  A12=-0.70180E-04
第８面
K=-0.41523E+01,A4=0.51698E-02,A6=-0.53902E-02,A8=0.49285E-03,A10=-0.94161E-05,  A12=0.30870E-05,A14=-0.26956E-05
第９面
K=-0.75648E+01,A4=-0.19026E-01,A6=0.45805E-02,A8=-0.11484E-02,A10=0.16725E-03,  A12=-0.13511E-04,A14=0.44252E-06【０１０８】
実施例４の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ     始面      焦点距離(mm)
１        ２        ３．６３１
２        ４      −７．０９８
３        ６        ２．２８１
４        ８      −２．２２８【０１０９】
本実施例において、全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。【０１１０】
図１１は、実施例４の撮像レンズの断面図である。図中、Ｓは開口絞り、Ｌ１は第１レンズ、Ｌ２は第２レンズ、Ｌ３は第３レンズ、Ｌ４は第４レンズ、Ｉは撮像面をそれぞれ示す。また、Ｆは、実施例１と同様の平行平板である。図１２Ａ〜図１２Ｅは、実施例４の撮像レンズの収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差）である。
【実施例５】
【０１１１】
実施例５の撮像レンズの全体緒元を以下に示す。
ｆ＝４．０９ｍｍ
ｆＢ＝０．１１ｍｍ
Ｆ＝２．６
２Ｙ＝６．４９６ｍｍ
ＥＮＴＰ＝０ｍｍ
ＥＸＴＰ＝−３．８３ｍｍ
Ｈ１＝−０．１６ｍｍ
Ｈ２＝−３．９８ｍｍ【０１１２】
実施例５の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号      Ｒ(mm)    Ｄ(mm)      Ｎｄ      νｄ    有効半径(mm)
１(絞り)     ∞       0.07                           0.79
２＊      11.111      1.23    1.72000    42.0       0.82
３＊      -2.019      0.05                           1.18
４＊       4.609      0.30    1.63200    23.4       1.29
５＊       1.553      0.89                           1.37
６＊      -2.823      1.15    1.53050    55.7       1.60
７＊      -1.160      0.05                           1.81
８＊     -43.478      1.48    1.63200    23.4       2.07
９＊       1.901      1.00                           2.99
10           ∞       0.10    1.51630    64.1       3.50
11           ∞                                      3.50【０１１３】
非球面係数を以下に示す。
第２面
K=0.23426E+02,A4=-0.37421E-01,A6=-0.98015E-02,A8=-0.99217E-02,
A10=-0.55990E-02,A12=0.76228E-02
第３面
K=0.11432E+01,A4=0.51536E-01,A6=-0.55296E-01,A8=0.66572E-01,A10=-0.39037E-01,  A12=0.11168E-01
第４面
K=0.25163E+01,A4=-0.10682E+00,A6=0.52890E-01,A8=-0.25369E-01,A10=0.12897E-01,  A12=-0.29611E-02
第５面
K=-0.61229E+01,A4=0.18257E-01,A6=-0.31884E-02,A8=-0.24454E-02,A10=0.37818E-02,  A12=-0.10239E-02
第６面
K=0.13787E+01,A4=0.34598E-01,A6=0.12361E-01,A8=0.16317E-02,A10=-0.32970E-02,
A12=0.79198E-03
第７面
K=-0.25718E+01,A4=-0.22929E-01,A6=0.45581E-02,A8=0.24246E-03,A10=0.27506E-04,  A12=-0.96709E-04
第８面
K=-0.50000E+02,A4=0.72218E-02,A6=-0.73412E-02,A8=0.14028E-02,A10=-0.20820E-03,  A12=0.25222E-04,A14=-0.36231E-05
第９面
K=-0.10056E+02,A4=-0.16771E-01,A6=0.46587E-02,A8=-0.11970E-02,A10=0.17374E-03,  A12=-0.13445E-04,A14=0.41868E-06【０１１４】
実施例５の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ     始面      焦点距離(mm)
１        ２        ２．４７０
２        ４      −３．８５４
３        ６        ２．９９４
４        ８      −２．８４６【０１１５】
本実施例において、第１レンズはガラス材料で形成されている。一方、第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズは、それぞれプラスチック材料から形成されている。【０１１６】
図１３は、実施例５の撮像レンズの断面図である。図中、Ｓは開口絞り、Ｌ１は第１レンズ、Ｌ２は第２レンズ、Ｌ３は第３レンズ、Ｌ４は第４レンズ、Ｉは撮像面をそれぞれ示す。また、Ｆは、実施例１と同様の平行平板である。図１４Ａ〜図１４Ｅは、実施例５の撮像レンズの収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差）である。
【実施例６】
【０１１７】
実施例６の撮像レンズの全体緒元を以下に示す。
ｆ＝３．９８ｍｍ
ｆＢ＝０．２４ｍｍ
Ｆ＝２．６
２Ｙ＝６．４９６ｍｍ
ＥＮＴＰ＝０ｍｍ
ＥＸＴＰ＝−４．０１ｍｍ
Ｈ１＝０．２６ｍｍ
Ｈ２＝−３．７４ｍｍ【０１１８】
実施例６の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号      Ｒ(mm)    Ｄ(mm)      Ｎｄ      νｄ    有効半径(mm)
１(絞り)     ∞       0.16                           0.77
２＊     -16.927      0.77    1.53050    55.7       0.80
３＊      -1.508      0.05                           1.06
４＊       2.091      0.30    1.63200    23.4       1.42
５＊       1.260      0.97                           1.46
６＊      -2.973      1.27    1.53050    55.7       1.74
７＊      -1.099      0.11                           1.88
８＊     -58.824      1.26    1.63200    23.4       2.03
９＊       1.768      1.00                           2.88
10           ∞       0.10    1.51630    64.1       3.50
11           ∞                                      3.50【０１１９】
非球面係数を以下に示す。
第２面
K=0.43855E+02,A4=-0.79606E-01,A6=-0.54718E-01,A8=0.13505E-01,A10=-0.40568E-01,  A12=0.76382E-02
第３面
K=0.44667E+00,A4=0.51317E-01,A6=-0.73562E-01,A8=0.91114E-01,A10=-0.65940E-01,  A12=0.22020E-01
第４面
K=0.55366E+00,A4=-0.12254E+00,A6=0.48256E-01,A8=-0.26197E-01,A10=0.12329E-01,  A12=-0.28055E-02
第５面
K=-0.38338E+01,A4=0.15782E-01,A6=-0.72480E-02,A8=-0.19233E-02,A10=0.41450E-02,  A12=-0.10761E-02
第６面
K=0.13155E+01,A4=0.50068E-01,A6=0.50746E-02,A8=0.22222E-02,A10=-0.16482E-02,
A12=0.28303E-03
第７面
K=-0.27748E+01,A4=-0.18058E-01,A6=-0.13661E-02,A8=0.10369E-02,A10=0.47278E-03,  A12=-0.12591E-03
第８面
K=-0.30497E+02,A4=0.27523E-01,A6=-0.28955E-01,A8=0.10602E-01,A10=-0.26272E-02,  A12=0.40806E-03,A14=-0.32768E-04
第９面
K=-0.99698E+01,A4=-0.11538E-01,A6=0.15814E-02,A8=-0.69757E-03,A10=0.15444E-03,  A12=-0.15968E-04,A14=0.61423E-06【０１２０】
実施例６の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ     始面      焦点距離(mm)
１        ２        ３．０６７
２        ４      −５．８２５
３        ６        ２．６６１
４        ８      −２．６９４【０１２１】
本実施例において、全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。【０１２２】
図１５は、実施例６の撮像レンズの断面図である。図中、Ｓは開口絞り、Ｌ１は第１レンズ、Ｌ２は第２レンズ、Ｌ３は第３レンズ、Ｌ４は第４レンズ、Ｉは撮像面をそれぞれ示す。また、Ｆは、実施例１と同様の平行平板である。図１６Ａ〜図１６Ｅは、実施例６の撮像レンズの収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差）である。【０１２３】
上記の各実施例における各条件式に対応する値を以下に示す。
条件式      実施例１  実施例２  実施例３  実施例４  実施例５  実施例６
(１)｜ｒ１／ｆ|      1.71      1.35      3.15       1.99      2.72      4.25
(２) ν３−ν４     25.7      25.7      25.7       26.2      32.3      32.3
(３) ｆ４／ｆ       -0.63     -0.68     -0.59      -0.53     -0.70     -0.68
(４) Pair12／Ｐ      1.91      1.96      2.39       2.09      2.01      2.58
(５) Pair23／Ｐ     -2.97     -2.84     -3.15      -2.70     -2.71     -3.05
(６) Ｌ／２Ｙ       0.96      0.96      0.95       0.98      0.97      0.93
(７) ｆ／２Ｙ       0.65      0.65      0.65       0.65      0.63      0.61【０１２４】
なお、プラスチック材料は温度変化に伴う屈折率の変化が大きいため、第１レンズから第４レンズの全てをプラスチックレンズで構成すると、周囲の温度が変化した際に、撮像レンズ全系の像点位置が少なからず変動してしまう。この像点変動を無視できない仕様の撮像ユニットにおいては、例えば、実施例５のように比較的屈折率の大きな正の第１レンズをガラス材料で形成されたレンズ（例えばガラスモールドレンズ）とし、第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズをプラスチックレンズとする。更に、この像点変動をある程度相殺するように、第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズの間で屈折力を配分する。このように構成することで、この温度特性の問題を軽減することができる。ガラスモールドレンズを用いる場合には、成形金型の消耗をできるだけ防ぐために、ガラス転移点（Ｔｇ）がたとえば４００℃以下のガラス材料を使用することが望ましい。【０１２５】
ところで、近年、プラスチック材料に無機粒子を混合することで、プラスチック材料の温度変化を小さくできることが分かってきた。つまり、一般に透明なプラスチック材料に微粒子を混合すると、光の散乱が生じて透過率が低下するため、光学材料として使用することは困難であったが、微粒子の大きさを透過光束の波長より小さくすることにより、散乱が実質的に発生しないようにできる。プラスチック材料の屈折率は温度の上昇に伴い低下するが、無機粒子の屈折率は温度の上昇とともに上昇する。そこで、これらの温度依存性を利用して、屈折率の変化を互いに打ち消しあうよう作用させることで、これらの混合物の屈折率がほとんど変化しないように構成することができる。具体的には、母材となるプラスチック材料に最大長が２０ナノメートル以下の無機粒子を分散させることにより、屈折率の温度依存性がきわめて低いプラスチック材料が得られる。例えばアクリルに酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）の微粒子を分散させることで、温度変化による屈折率の変化を小さくすることができる。上記の実施形態において、比較的屈折力の大きな正レンズ（Ｌ１）、またはすべてのレンズ（Ｌ１〜Ｌ４）を、このような無機粒子を分散させたプラスチック材料で形成することにより、温度変化に伴う撮像レンズ全系の像点位置の変動を小さく抑えることが可能となる。【０１２６】
なお、本実施例では、固体撮像素子の撮像面に入射する光束の主光線入射角が、撮像面の周辺部において必ずしも十分小さくなるような設計を適用してはいない。しかし、近年、固体撮像素子の色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配列の見直しを図ることによって、シェーディングを軽減できるようになってきている。具体的には、撮像素子の撮像面の画素ピッチに対し、色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配列のピッチをわずかに小さく設定する。この構成により、撮像面の周辺部にいくほど、色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイが、画素に対して撮像レンズ光軸側へシフトするので、斜めに入射する光束を効率的に画素に導くことができる。したがって、固体撮像素子で発生するシェーディングを小さく抑えることが可能となる。本実施例は、上記要求を緩和した分、より広画角化や小型化を指向した設計例と言える。
【符号の説明】
【０１２７】
Ｓ  開口絞り
Ｌ１  第１レンズ
Ｌ２  第２レンズ
Ｌ３  第３レンズ
Ｌ４  第４レンズ
５０  撮像装置
５１  撮像素子
５２ａ  支持基板
５２ｂ  フレキシブルプリント基板
５３  筐体
５５  鏡枠
１００  携帯電話機
【図１】
2011132378.tif 000008
【図２】
2011132378.tif 000009
【図３Ａ】
2011132378.tif 000010
【図３Ｂ】
2011132378.tif 000011
【図４】
2011132378.tif 000012
【図５】
2011132378.tif 000013
【図６Ａ】
2011132378.tif 000014
【図６Ｂ】
2011132378.tif 000015
【図６Ｃ】
2011132378.tif 000016
【図６Ｄ】
2011132378.tif 000017
【図６Ｅ】
2011132378.tif 000018
【図７】
2011132378.tif 000019
【図８Ａ】
2011132378.tif 000020
【図８Ｂ】
2011132378.tif 000021
【図８Ｃ】
2011132378.tif 000022
【図８Ｄ】
2011132378.tif 000023
【図８Ｅ】
2011132378.tif 000024
【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１６Ｅ】
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【国際調査報告】
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